0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Размеры шариков шариковых подшипников

Размеры шариков шариковых подшипников

  1. Способы изготовления
  2. Материалы
  3. Сферы применения
  4. Таблица размеров шариков подшипников

Способы изготовления

Существует несколько способов получения шаров. Процесс не из простых, требует наличия профессионального оборудования. Речь идет и о литье (производство чугунных моделей) и о придании формы нарубленной проволоке, используя пресс. Последнюю рубят из бухты стальной нити, дальше они обтесываются с помощью матриц с двух сторон, пока шарик не станет сферическим и не будет определенных припусков.

Прессование бывает, как горячее, так и холодное. Проволока направляется на пресс с выемкой в основании (диаметром схожей с размерами шара). Одновременно по окантовке изделия образуется обод, в дальнейшем удаляющийся при работе на обдирном станке.

Дальше шары отправляются на термическую обработку, которая и помогает им получить требуемую твердость. В независимости от способа производства, шарики требуют шлифовки до желаемых параметров (с точностью в десять микрон от требуемой). Изделия иногда дополнительно покрывают слоем нержавейки или они могут быть полностью сделаны из нержавеющей проволоки.

Важно, чтобы форма каждого шара в подшипнике была идеально круглой. Без этого плавное скольжение невозможно, даже 1 микрон на любом из шаров способен помешать функциональности всего механизма.

Каждый этап контролируется: и размеры, и характеристики. Дальше шары отправляются в упаковочный отдел, а оттуда – готовятся к продаже или ждут в сборочной части, чтобы стать элементом полноценного изделия.

Материалы

ГОСТ 3722-81 допускает получение конструктивных подшипниковых элементов из хромоуглеродной стали разновидности ШХ15. Когда покупателю требуется шар с другими характеристиками (в частности, твердости), из других материалов, он выпускается в индивидуальном порядке. Используют ШХ4, 95Х18,12Х18, и др.

Для процесса обязательно применение высококачественной проволоки из стали. Речь идет о хромистой или молибденово-кремниевой стали.

Малоуглеродистая сталь нужна для получения охотничьей дроби или для изделий особого назначения, приветствуется применение тугоплавкой стали: латуни, алюминия, меди, и других полиамидных и полимерных материалов.

Крайне интересны последние исследования, которые позволили получить инновационную синтетическую основу – нитрид кремния. Эта синтетическая керамика являет собой отдельный тип, характеризующейся самоусилением.

Сферы применения

Большая часть готовых шаров отправляется на сборку подшипников разного назначения, но нередко изделия нужны в качестве самостоятельного товара: в них нуждаются стержни обычных шариковых ручек, а еще – дезодоранты.

Шары из стали незаменимы, когда изготавливаются подшипники качения и линейной работы, в дробеструйной технологии, шаровых мельницах, производстве станков, для прочих направлений сельскохозяйственной, автомобильной, военной и прочих промышленностей.

Шарики из подшипников, для изготовления которых идет качественная хромистая сталь, применяются во всех машиностроительных разновидностях и в получении товаров народного потребления. Например, изделия из нержавейки – машиностроение, производство электроники, медицина (клапаны дозирующего оборудования), из молибденово-кремниевой стали – долота для бурения и турбобуры.

Элементы из стали с малым количеством углерода чаще задействуют, создавая боеприпасы с экологически безопасной дробью, пневматические 4.5-калиберные пули шарного типа. Полимеры и керамика – как элементы клапанов высокого давления, способных выдержать сложные условия работы, в разных автомобильных узлах.

Диаметр шариков в подшипниках качения таблица

РТИ АТИ Грузоподъемное Складское оборудование Спецодежда

Внутренняя конструкция подшипников, в том числе количество и диаметры тел качения, не классифицированы. Информация приведенная ниже носит сугубо ориентировочный характер.

диаметр шарика, мм

13; 60013; 80013; 1000093; 1060093; 1080093

23; 60023; 80023; 160023; 180023

1000094; 1060094; 1080094

1000095; 1060095; 1080095

24; 60024; 80024; 160024; 180024

1000096; 1060096; 1080096

1000097; 1060097; 1080097

1000098; 1060098; 1080098

25; 60025; 80025; 160025; 180025

1005; 1006; 1000805; 1000806

1007; 1008; 1000807

1000099; 1060099; 1080099

17; 60017; 80017; 160017; 180017; 26; 60026; 80026; 160026; 180026

18; 60018; 80018; 160018; 180018; 27; 60027; 80027; 160027; 180027

29; 60029; 80029; 160029; 180029;

100; 60100; 80100; 160100; 180100; 50100; 150100; 450100; 750100

101; 60101; 80101; 160101; 180101; 50101; 150101; 450101; 750101;

102; 60102; 80102; 160102; 180102; 50102; 150102; 450102; 750102

103; 60103; 80103; 160103; 180103; 50103; 150103; 450103; 750103

Обозначение всех перечисленных характеристик составляется из признаков ( цифр ).
Значения цифр определяется занимаемыми ими местами в условном обозначении ( при чтении справа – влево ) : главная и вторая – условное обозначение диаметра отверстия подшипника ( для подшипников с диаметром отверстия 10 мм и более ) ;
третья – серия диаметров ;
четвертая – тип подшипников ;
пятая и шестая – конструктивное исполнение ;
седьмая – серия ширин ( возвышенностей ).

Диаметр шарика ( для изображения на чертежах ) вычисляется по формуле : Dш = 0, 32 ( D – d ) где d – диаметр отверстия внутреннего кольца подшипника, D – диаметр внешней цилиндрической поверхности внешнего кольца подшипника.
Значения сих двух размеров можно обнаружить в ГОСТах на соответствующие подшипники или в энциклопедиях на подшипники.
Ключ : Тренировочное пособие «Конструирование узлов и деталей машин», авторы П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов.
Стр.161 ( для издания 2004 года ).
В энциклопедических табличках этой же книжки приведены значения диаметров шариков для разных подшипников легкой и обычной серии для диаметра отверстия внутреннего кольца подшипника в промежутке от 20 до 80мм.
На шарики для различных подшипников сушествуют отдельные ГОСТы ( в технических обстоятельствах содержатся главные величины ).

Классификация подшипников качения осуществляется на основе следующих симптомов : По облику тел качения Шариковые, Роликовые ( игольчатые, если ролики тонкие и высокие ) ;
По образу воспринимаемой нагрузки Радиальные ( нагрузка вдоль оси вала не допускается ).
Радиально – настойчивые, настойчиво – лучевые.
Воспринимают нагрузки как вдоль, так и поперек оси вала.
Часто нагрузка вдоль оси только одного течения.
Настойчивые ( нагрузка поперек оси вала не допускается ).
Линейные.
Обеспечивают подвижность вдоль оси, вращение вокруг оси не нормируется или нельзя.
Встречаются рельсовые, телескопические или вальные линейные подшипники.
Шариковые винтовые передачи.
Обеспечивают сопряжение винт – гайка через тела качения.
По количеству линий тел качения Однорядные, Двухрядные, Многорядные ;
По способности компенсировать несоосность вала и втулки Самоустанавливающиеся.
Несамоустанавливающиеся.

Производство шариков для подшипников Когда держишь в ладошах небольшие металлические шарики из шариковых подшипников, нельзя не увидеть как они гладкие и совершенно круглые.
Чтобы достичь подобных фигур и превратить легкую металлическую проволоку в блестящие металлические шарики необходимо соблюдение достаточно непростого технологического процесса, обеспечивающего изготовление шариков с точностью до сотых долей микрона.
Шар является одной из сложнейших в технологическом смысле деталью.
Главные периоды в изготовлении шариков для подшипников 1.
Нарезка заготовок для шариков подшипников Из бухты стальной проволоки нарезаются заготовки имеющие приблизительную фигуру будущего шарика.
Заготовки, помещенные между двумя дисковыми матрицами с желобами, обкатываются до придания им шаровой фигуры ( наибольшее давление 20 тонн ).
Подобным типом получают шарики с допуском 100 микрон от последнего размера.

Штампованные заготовки шариков рано подвергают грубой абразивной обработке в особых барабанах, наполненных абразивными чипсами, где происходит снятие ÂŤ сатурновых Âť колец и центровых выступов.
Затем отгалтованные таким образом заготовки попадают в шарообрабатывающие станки, воображающий собой нижнюю неподвижную и верхнюю вращающуюся планшайбы, снабженные чугунными дисками особого профиля, между которыми под давлением до 20 тонн многократно прокатываются заготовки, приобретая сферическую фигуру с припуском на последующее шлифование и доводку.
Потом шарики подвергаются тепловой обработке : нагреву, закалке и отжигу в специальных муфельных печах, придающими шарикам нужный твёрдость ( HRC 60 – 62 ).

Шарики изготавливаются по ГОСТ 3722 из хромоуглеродистой стали, типа ШХ15.
По заказу потребителя шарики могут быть созданы из иных марок сталей и тканей.
Шарики изготавливаются термически обработанными с диаметром до 45 мм твердости 62.
66 HRC и с диаметром свыше 45 мм твердости 60.
66 HRC, но могут быть созданы и с иной твердостью.
Шарики одной степени точности сортируются по группкам с весьма строгими допусками по диаметру.
Любая группа упаковывается в некоторый коробку.
Размер отсортированной группы шариков указывается в маркировке на коробке прямыми смыслами обычного отклонения номинального диаметра шариков, например : шарик 5, 953 – 20 ГОСТ 3722 – 81 deltaDwm L = 1, 0 мкм.

Способы изготовления

Существует несколько способов получения шаров. Процесс не из простых, требует наличия профессионального оборудования. Речь идет и о литье (производство чугунных моделей) и о придании формы нарубленной проволоке, используя пресс. Последнюю рубят из бухты стальной нити, дальше они обтесываются с помощью матриц с двух сторон, пока шарик не станет сферическим и не будет определенных припусков.

Прессование бывает, как горячее, так и холодное. Проволока направляется на пресс с выемкой в основании (диаметром схожей с размерами шара). Одновременно по окантовке изделия образуется обод, в дальнейшем удаляющийся при работе на обдирном станке.

Дальше шары отправляются на термическую обработку, которая и помогает им получить требуемую твердость. В независимости от способа производства, шарики требуют шлифовки до желаемых параметров (с точностью в десять микрон от требуемой). Изделия иногда дополнительно покрывают слоем нержавейки или они могут быть полностью сделаны из нержавеющей проволоки.

Важно, чтобы форма каждого шара в подшипнике была идеально круглой. Без этого плавное скольжение невозможно, даже 1 микрон на любом из шаров способен помешать функциональности всего механизма.

Каждый этап контролируется: и размеры, и характеристики. Дальше шары отправляются в упаковочный отдел, а оттуда – готовятся к продаже или ждут в сборочной части, чтобы стать элементом полноценного изделия.

Материалы

ГОСТ 3722-81 допускает получение конструктивных подшипниковых элементов из хромоуглеродной стали разновидности ШХ15. Когда покупателю требуется шар с другими характеристиками (в частности, твердости), из других материалов, он выпускается в индивидуальном порядке. Используют ШХ4, 95Х18,12Х18, и др.

Для процесса обязательно применение высококачественной проволоки из стали. Речь идет о хромистой или молибденово-кремниевой стали.

Малоуглеродистая сталь нужна для получения охотничьей дроби или для изделий особого назначения, приветствуется применение тугоплавкой стали: латуни, алюминия, меди, и других полиамидных и полимерных материалов.

Крайне интересны последние исследования, которые позволили получить инновационную синтетическую основу – нитрид кремния. Эта синтетическая керамика являет собой отдельный тип, характеризующейся самоусилением.

Сферы применения

Большая часть готовых шаров отправляется на сборку подшипников разного назначения, но нередко изделия нужны в качестве самостоятельного товара: в них нуждаются стержни обычных шариковых ручек, а еще – дезодоранты.

Шары из стали незаменимы, когда изготавливаются подшипники качения и линейной работы, в дробеструйной технологии, шаровых мельницах, производстве станков, для прочих направлений сельскохозяйственной, автомобильной, военной и прочих промышленностей.

Шарики из подшипников, для изготовления которых идет качественная хромистая сталь, применяются во всех машиностроительных разновидностях и в получении товаров народного потребления. Например, изделия из нержавейки – машиностроение, производство электроники, медицина (клапаны дозирующего оборудования), из молибденово-кремниевой стали – долота для бурения и турбобуры.

Элементы из стали с малым количеством углерода чаще задействуют, создавая боеприпасы с экологически безопасной дробью, пневматические 4.5-калиберные пули шарного типа. Полимеры и керамика – как элементы клапанов высокого давления, способных выдержать сложные условия работы, в разных автомобильных узлах.

Шарики ГОСТ 3722-81

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СССР
Подшипники качения
ШАРИКИ
ГОСТ 3722-81
СТ СЭВ 1990-79)

Настоящий стандарт распространяется на шарики, применяемые в подшипниках качения, и в виде отдельных деталей.

Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1990-79.

1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ
1.1. Размеры и масса шариков должны соответствовать значениям, указанным в табл. 1.

Номинальный
диаметр шарика DwМасса
1000 шт.,
кг

Номинальный
диаметр шарика DwМасса
1000 шт.,
кг

Номинальный
диаметр шарика DwМасса
1000 шт.,
кг

1.2. Условное обозначение шариков, применяемых в виде отдельных деталей, должно состоять из номинального диаметра в миллиметрах, степени точности и обозначения настоящего стандарта. Условное обозначение шариков, применяемых в подшипниках качения, дополняется буквой Н, простовляемой перед обозначением номинального диаметра. Условное обозначение шариков, не сортируемых по диаметру, дополняется буквой Б перед обозначением номинального диаметра. Отклонение среднего диаметра, разноразмерность шариков по диаметру в партии, непостоянство единичного диаметра, отклонение от сферической формы (без учета волнистости) и шероховатость поверхности не должны превышать значений указанных в таблице.

Степень точностиНоминальный диаметр шарика Dw, ммОтклонение среднего диаметра шариков, применяемых в виде отдельных деталей DwmРазноразмерность шариков по диаметру в парии VDwLНепостоянство еденичного диаметра VDwsОтклонение от сферической нормыШероховатость поверхности
RaRz
мкм, не более
3От 0,25 до 12± 50,130,080,080,100
5» 0,25 » 12± 50,250,130,130,0200,100
10» 0,25 » 25± 90,500,250,250,0200,100
16» 0,25 » 25± 100,800,400,400,0320,160
20» 0,25 » 38± 101,000,500,500,0400,200
28» 0,25 » 38± 121,400,700,700,0500,250
40» 0,25 » 50± 162,001,001,000,0800,400
60» 0,25 » 80± 303,001,501,500,1000,500
100» 0,25 » 120± 405,002,502,500,1250,600
200» 0,25 » 150± 6010,005,005,000,2000,800

Примечания:
1. Значения шероховатости Rz установлены для шариков 3-й степени точности всех диаметров; для шариков остальных степеней точности при Dw

Таблица размеров подшипников качения и понятие «подшипники»

Содержание:

  • Таблица размеров подшипников качения от производителя.
  • Таблица размеров подшипников — как расшифровать обозначения?

Узел, который необходим для соединения деталей, а также представляющий собой часть опоры, поддерживающей конструкцию, придавая ей жесткость, и называется подшипником. Виды подшипников, их предназначение и таблицу размеров, которая необходима для правильного выбора подшипников качения, мы рассмотрим в этой статье.

Подшипник состоит из трех частей, включая:

  • Кольца (внутренние и внешние).
  • Шарики, ролики (тело качения).
  • Сепаратор (необходим для удержания тела качения при соблюдении определенного расстояния).

Во многих моделях подшипника отсутствует последний элемент. Первая часть – кольцо – имеет желоб. Его основное предназначение – быть поверхностью, по которой будет катиться тело. Как уже говорилось, многие модели подшипников не имеют сепаратора, которой может держать расстояние. При этом количество шариков (роликов) будет намного больше обычного. Это поможет увеличить допустимую норму нагрузки. У таких подшипников, как правило, частота вращения намного ниже в связи с увеличение числа шариков.

Когда элемент в работе, действуют определенные силы, которые оказывают на него дополнительную нагрузку. Стоит выделить две основные:

1. Сила радиальная.

Они оказывают действие в перпендикулярном и параллельном направлении к объекту.

Совет: Для того чтобы определиться с выбором этого элемента, необходимо знать, что такое таблица размеров подшипников качения, она же маркировка. Определенные обозначения размеров существует у всех элементов, причем в каждом государстве они различные. Наша таблица размеров четко соответствует государственному стандарту.

Таблица размеров подшипников качения от производителя.

Производитель на каждом выпущенном продукте выставляет соответствующую маркировку, которая помогает потребителю выбрать наиболее подходящий подшипник качения. К основным обозначениям, присутствующим на маркировке, относят:

  1. Первые семь цифр обозначения от производителя (основное).
  2. Дополнительные знаки с левой и с правой стороны.

Читать названия рекомендуется справа налево. Продукция, которая имеет меньший диаметр, чем десять миллиметров, обозначается через дробь.

Диаметр отверстия у таких подшипников приравнивается самому отверстию изделия. Как видно, рисунок включает в себя несколько позиций (диаметр, серию, знак, тип, конструкцию и серию шины).

Самое главное место всегда занимает диаметр элемента, который обозначается двумя цифрами. Если диаметр менее десяти миллиметров, его округляют. Для более крупных продуктов применяется слияние серии и диаметра продукта. То есть второй знак, он же внутренний диаметр, остается неизмененным, а наружный увеличивается. К примеру, порядок обозначений может быть такой: 0,8,9,1,7,2,3,4,5.

Таблица размеров подшипников — как расшифровать обозначения?

Как и любой другой вид маркировки каждая указанная цифра или буква имеет свою трактовку. Расшифровать их можно в таком порядке:

1 знак – диаметр изделия;

2 знак – размер серии продукта;

3 знак – показатель нулевого подшипника;

4 знак – тип подшипника (всего их насчитывается девять);

5-6 знак – конструкция изделия.

Существуют и другие опознавательные знаки. Таблица размеров подшипников качения содержит обозначения, которые располагаются по две разные стороны. Читать их правильнее слева направо. Порядок расположения выглядит следующим образом:

  1. Уровень вибрации (Ш1).
  2. Смазочные материалы (С1).
  3. Температурный режим (Т1).
  4. Технические требования (У1).
  5. Роликовые подшипники с модернизированным контактом (М1).
  6. Конструктивные изменения, которые были внесены на первом этапе производства (К1).
  7. Материалы обозначаются буквами и цифрами русского алфавита.
  8. Подшипник с максимальной нагрузкой (А).
  9. Конструкция (Н) в соответствии с государственным стандартом.
  10. Класс точность (0, Х, 6, 5, 4, 2.).
  11. Обзор радиуса ( 1,2,3…)
  12. Трение (1,2,3…)
  13. Категория подшипника (А,В,С).

Дополнительные условные обозначения, которые присутствуют в таблице размеров, помогают максимально упростить поиск необходимого подшипника. При помощи этих параметров вы сможете подобрать удачную модель, которая будет работать слаженно в вашей технике.

Размеры и другие характеристики шариков подшипников

На протяжении столетий человечество использует такие изделия, как шариковые подшипники. В древние времена они имели примитивный вид. В наши же дни эти изделия были усовершенствованы. В большинстве машин, оборудовании и узлах применяют шариковые подшипники.

История возникновения

Подшипник — деталь, которая была изобретена достаточно давно. К эпохе каменного века относятся первые находки, которые можно рассматривать в качестве прототипов современных шариковых подшипников. В то время древний человек уже имел навыки сверления отверстий в камне. Благодаря им и был создан первый подшипник скольжения. В качестве предшественников современного роликового подшипника в древние времена выступали деревянные бревна, которые люди использовали для перемещения тяжелых грузов. Активно они использовались в Древнем Египте, где с их помощью тяжелые камни перемещали на место строительства пирамид.

В 330 году до нашей эры был изобретён первый прототип подшипника качения. Он был придуман Диадом – инженером, жившим во времена древней Греции. Опоры качения в своих изобретениях использовал Леонардо да Винчи. Приближенные к современным образцам подшипники из металла появились в 1785 году. Родиной их изобретения принято считать Англию. Только в конце 19 века началось массовое производство шариковых подшипников. Во многом этому поспособствовало внедрение абразивной обработки.

Если говорить о переломном моменте в истории этих изделий, то таковым является 1853 год. Именно в то время инженер Фридрих Фишер сконструировал первый подшипниковый велосипед. Через некоторое время в 20-е годы XIX века роликовые подшипники получили широкое применение. Несколько десятилетий спустя появились игольчатые и конические подшипники.

Классификация подшипников

В настоящее время под подшипниками принято понимать детали разного диаметра и размера, изготовленные из металла, которые представляют собой составляющие части опоры, обеспечивающие поддержание различных подвижных конструкций. Если говорить об основной функции шарикового подшипника, то она заключается в передаче от движущегося узла на другие элементы конструкции нагрузки с меньшим сопротивлением.

В настоящий момент существует несколько разновидностей этих изделий, различающихся между собой принципами работы. На основании этого критерия их принято подразделять на следующие типы:

  • качения;
  • скольжения;
  • газодинамические;
  • динамические;
  • магнитные.

В машиностроительной отрасли наибольшее распространение получили два типа этих изделий:

  • качения;
  • скольжения.

Далее мы подробно рассмотрим, какое устройство имеет шариковый подшипник качения.

Говоря о его конструкции необходимо отметить два кольца, выступающие основными элементами. Кроме того, составляющей частью таких изделий являются тело качения и сепаратор. Отметим, что в некоторых подшипников сепаратор отсутствует.

Подшипники качения разного диаметра и размера, которые лишены сепаратора, отличается высокой грузоподъемностью. Однако они имеют невысокие скоростные характеристики. Дорожки для качения в таких изделиях располагаются на торцевой поверхности кольца, а также внутри него. При работе изделий по ним происходит движение тела качения.

Классификация подшипников качения

Подшипники качения можно классифицировать на несколько видов. На основании такого параметра, как вид качения эти изделия разделяются на шариковые и роликовые.

По такому критерию, как воспринимаемые нагрузки эти изделия разделяются на следующие виды:

  • радиальные;
  • радиальные упорные;
  • упорные.

По такому параметру, как количество рядов качения, эти изделия разделяются на:

  • однорядные;
  • двухрядные;
  • многорядные.

Государственный стандарт разделяет эти изделия на 11 типов. Важными характеристиками являются наружный и внутренний диаметр, толщина. Большое значение имеет качество изготовления, поскольку от этого зависит КПД машины, работоспособность и продолжительность срока эксплуатации. На современных машинах в настоящее время чаще всего устанавливаются контактные изделия, а наряду с ними и бесконтактные подшипники разного диаметра и размера.

Основные виды изделий

Шариковые подшипники радиального вида представляют собой деталь, отличающуюся широким спектром применения. Их можно использовать в условиях, в которых применять упорные модификации нет возможности. Эти изделия рассчитаны на радиальную нагрузку. Кроме того, они в состоянии воспринимать и осевые нагрузки небольшой величины. Одной из их особенностей являются хорошие скоростные показатели. Однако перекосов валов они не выдерживают. Помимо этого, они имеют невысокую нагрузочную способность. Если говорить о лидерах по производству этих изделий, то таковыми являются компании из Швеции и Японии.

Упорный шариковый подшипник — эти изделия определенного диаметра, рассчитанные на работу при осевой нагрузке. Радиальную нагрузку этот вид шариковых подшипников не выносит. Для них характерны высокие скоростные качества, однако нагрузоспособность у них довольно низкая.

Подшипник упорного вида однорядный

Одна из их особенностей таких изделий состоит в том, что их можно эксплуатировать при незначительных нагрузках и невысоких оборотах. Государственный стандарт подразделяет эту разновидность изделий на одинарные и двойные.

Радиальные упорные по своему устройству схожи с радиальными. Основное отличие этих изделий состоит в том, что работать они должны одновременно и с осевой, и с радиальной нагрузкой. Если эти условия не будут выполняться, то такие изделия невозможно будет эксплуатировать. При использовании они обеспечивают хорошую скорость.

Необходимо сказать, что эти изделия могут объединяться в дуплексы и триплексы. Это обеспечивает им возможность выдерживать осевую и радиальную нагрузку одновременно. Такая разновидность широко применяется в производстве станков и в сфере автомобилестроения.

Подшипники радиальные двухрядные

В 1907 году был изобретен этот тип изделий. Изобретателем этой разновидности изделия стал Свен Вингквист. Позднее он стал основателем и главой шведской компании SKF. Благодаря его изобретению появилась возможность передавать всю мощность от одной паровой машины к ткацким станкам, расположенным в цехе. В основе созданного инженером изобретения лежал шариковый подшипник. Однако изделие имело определенные отличия. Основное состояло в том, что у него была сферическая поверхность, расположенная на внешнем кольце. Это обеспечивает возможность его функционирования приливов. За счет этого он мог работать при изгибе и перекосе валов.

Сферический шариковый подшипник

Для продукции этого вида характерна высокая степень восприимчивости к радиальным нагрузкам. Кроме того, такой продукт, который мог быть определенного диаметра, в состоянии выдерживать только незначительные осевые нагрузки. Название этих изделий связано с наличием на их внутренней поверхности наружного кольца, имеющего сферическую поверхность. Обработанная по сфере дорожка качения обеспечивает возможность изделию самоустанавливаться. Применять эти изделия можно в узлах, оснащенных нежесткими валами.

Изготовление и цены

Изготовление таких продуктов, как шариковые подшипники представляет собой довольно сложный технологический процесс. Он включает несколько этапов. Самым сложным можно считать изготовление самих шариков.

Первый этап — штамповка заготовок. Для их формирования используется стальная проволока. После этого заготовки проходят обкатку, для того чтобы придать им шарообразную форму и определенный диаметр.

Второй этап — обработка шариков до закалки. Во время этого этапа происходит абразивная обработка шариков. После этого отгалтованные шарики подвергаются термической обработке.

Шлифовка шариков — заключительный этап производства. Эта процедура выполняется на шлифовальном станке. Когда операция завершена, готовые изделия отправляют на промывку. После этого производится их контроль. Далее выполняется сортировка по селекционным группам в зависимости от диаметра с последующей упаковкой.

Потребность в шариковых подшипниках разного диаметра сегодня достаточно высока. У потребителей, которые заинтересованы в их приобретении, конечно же, возникает вопрос, касаемо их стоимости. Необходимо сказать, что цена шариковых подшипников может быть разной. Она варьируется в диапазоне от 19 до 6,5 тысяч рублей. На цену изделия оказывает влияние марка подшипника, диаметр и фирма-изготовитель.

Заключение

Шариковые подшипники — востребованная продукция. Ее использование в машинах и оборудовании обеспечивает высокий КПД его работы. Кроме этого, применение этих изделий определенного диаметра позволяет уменьшить сопротивление и другие нагрузки при работе машин и механизмов. На рынке предлагается большой выбор различных видов шариковых подшипников. У каждого из них имеется свое назначение. Назначение, марка, диаметр и производитель этих изделий также оказывает влияние на цену подобной продукции.

Нужно понимать, что, если вы выбираете продукцию малоизвестной компании необходимого диаметра по низкой цене, то качество у изделий будет невысоким. Если вы хотите эксплуатировать свое оборудование и машины без особых проблем, то при выборе шарикоподшипников определенного диаметра следует отдавать предпочтение в пользу продукции компании, которая давно работает на рынке и имеет хорошую репутацию.

Шариковые радиальные однорядные подшипники

Однорядные радиальные шарикоподшипники, по своей структуре являются простыми и неразборными, не имеют потребности в особом техническом обслуживании и, кроме того, являются прочными и особенно пригодными для использования для работ на высоких скоростях и, поэтому, надежными и разносторонними в своих механических применениях.

Однорядные радиальные шарикоподшипники, отличаются глубокими желобами и повышенным соприкосновением, то есть высоким коэффициентом между радиусом дорожки качения и диаметром шариков, могут выдерживать, помимо радиальных нагрузок, и осевые нагрузки в обоих направлениях.

Шарикоподшипники с манжетными уплотнениями

Шарикоподшипники с манжетными уплотнениями представляют собой радиальные шарикоподшипники серии 62.

Шарикоподшипники с манжетными уплотнениями наделены выпуклой поверхностью качения и имеют двустороннее контактное уплотнение из нитрилбутадиенового каучука (NBR), усиленного тонкой металлической пластиной.

Подшипники поставляются готовыми к монтажу с предварительно заложенной смазкой. Благодаря выпуклой поверхности качения, подшипники могут использоваться в тех случаях, где имеется возможность углового смещения осей по отношению к дорожке и тогда, когда необходимо сократить к минимуму внешние нагрузки.

Размеры

Основные размеры однорядных радиальных шарикоподшипников соответствуют требованиям стандарта ISO 15:1998.

Допуски

Однорядные радиальные шарикоподшипники ISB® изготавливаются по нормальному классу точности. Допуски соответствуют требованиям ISO 492:2002.

Внутренний зазор

Величины радиальных внутренних зазоров представлены в таблице, приведенной в разделе «Введение» и соответствуют требованиям стандарта ISO 5753:1991 и действительны для подшипников в домонтажном состоянии при нулевой измерительной нагрузке.

Однорядные радиальные шарикоподшипники в стандартном исполнении выпускаются с нормальным радиальным внутренним зазором.

Часть подшипников может поставляться с радиальными внутренними зазорами, отличающимися от стандартных: с уменьшенным зазором группы C2, или с увеличенным радиальным внутренним зазором групп C3, C4 и C5. Последние четыре варианта исполнения могут поставляться по предварительному заказу.

Перекос

Допустимый угловой перекос, то есть смещение, не создающее неприемлемо высоких дополнительных напряжений в подшипнике, зависит от четырех факторов:

  • внутренний радиальный зазор подшипника во время эксплуатации;
  • размер подшипника;
  • внутренняя конструкция подшипника;
  • нагрузок и движений, действующих на подшипник.

Следует отметить, что любой перекос вызывает заметное повышение уровня шума подшипника и уменьшает срок его службы. Так как взаимосвязь между четырьмя факторами очень сложная, невозможно привести таблицу с точными величинами перекосов.

Сепараторы

В зависимости от серии, конструкции и размеров однорядные радиальные шарикоподшипники могут поставляться с одним из семи типов сепараторов:

  • штампованный сепаратор из ленты листовой стали, центрируемый по шарикам, без суффикса;
  • штампованный сепаратор из латунной ленты, центрируемый по шарикам, с суффиксом Y;
  • штампованный и клепаный сепаратор из листовой стали, центрируемый по шарикам, без суффикса;
  • штампованный и клепаный сепаратор из латуни, центрируемый по шарикам, с суффиксом Y;
  • механически обработанный сепаратор из латуни, центрируемый по шарикам, с суффиксом М;
  • механически обработанный сепаратор из латуни, центрируемый по внешнему кольцу, с суффиксом М;
  • литой сепаратор из стеклонаполненного полиамида 6.6, центрируемый по шарикам, с суффиксом TN9;

Подшипники стандартного исполнения, имеющие штампованные сепараторы из ленты листовой стали, могут также поставляться с механически обработанными сепараторами из латуни или литыми сепараторами из стеклонаполненного полиамида 6.6. Подшипники, имеющие сепаратор с суффиксом TN9 рассчитаны на работу при температуре до +120°C .

Необходимо обращать особое внимание на использование синтетических масел, пластичных смазок на синтетической основе и смазочных материалов, имеющих высокое содержание антизадирных присадок и используемых в условиях высоких температур.

Минимальная нагрузка

Обеспечение удовлетворительной работы подшипников качения. На все подшипники качения постоянно должна воздействовать определенная минимальная нагрузка. Это особенно важно, когда подшипники вращаются с высокой скоростью, увеличивая число оборотов или резко меняя направление, когда силы инерции шариков и сепараторов, а также трение в смазочном материале могут оказывать отрицательное воздействие на условия качения в подшипнике и вызвать проскальзывание шариков по дорожке качения.

Осевая грузоподъемность

Если подшипники испытывают только осевую нагрузку, то такая нагрузка не должна превышать величину 0.5 C0. Подшипники небольших размеров (с диаметром отверстия около 12 мм) и подшипники легких серий (серии диаметра 8, 9, 0, и 1) не должны подвергаться осевой нагрузке, превышающей 0,25 C0. Чрезмерные осевые нагрузки приводят к значительному сокращению срока службы подшипника.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНО — ПОДШИПНИКОВЫЙ ЦЕНТР

Техническая библиотека: КАТАЛОГ ПОДШИПНИКОВ

Шарнирные подшипники
Корпусные подшипники

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ И СВОБОДНЫХ ДЕТАЛЕЙ

I.Обозначение класса точности подшипников

По ГОСТ 520-89 установлены следующие классы точности подшипников:

  • 0, 6, 5, 4, 2, Т — для шариковых и роликовых, радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников;
  • 0, 6, 5, 4, 2 — для упорных и упорно-радиальных подшипников;
  • 0, 6Х, 6, 5, 4, 2 — для роликовых конических подшипников.

В условном обозначении подшипников класса точности 6Х проставляют только знак Х.

Установлены дополнительные классы точности подшипников — 8 и 7 ниже класса точности 0 для применения по заказу потребителей в неответственных узлах.

Перечень классов точности дан в порядке повышения точности. Класс точности 0 в случае отсутствия специальных требований (к радиальному зазору и др.) в условном обозначении подшипника не указывается.

Классы точности ставятся через дефис непосредственно перед цифровой частью условного обозначения подшипника. Например: 6-205, где 6-класс точности радиального однорядного подшипника 205.

II.Oбозначение радиального зазора подшипников

Радиальные зазоры в подшипниках обозначаются номерами групп по ГОСТ 24810-81 «Подшипники качения. Зазоры. Размеры». Обозначение группы радиального зазора указывается слева от обозначения класса точности подшипника. Например: 70-205, где 7 — группа радиального зазора, 0 — класс точности радиального однорядного подшипника 205.
Нормальная группа радиального зазора в условном обозначении подшипника не указывается.

Специальные требования к величине радиального зазора, отличные от ГОСТ 24810-81, обозначаются буквой Н. Например: НО-42317 М, где Н — дополнительная группа радиального зазора, а 0 — класс точности подшипника 42317 М.

III.Обозначение момента трения подшипников

Величина момента трения (в гсм) радиальных и радиально-упорных подшипников определена техническими условиями ТУ37.006.085-79 «Нормы момента трения».

Норма момента трения подшипника условно обозначается номером соответствующего ряда, проставленным перед обозначением радиального зазора. При этом в условном обозначении радиально-упорных, а также радиальных однорядных подшипников с радиальным зазором по нормальной группе ГОСТ 24810-81 на месте обозначения радиального зазора проставляется буква М.

Примеры обозначения подшипников: 125-25- подшипник шариковый радиальный однорядный класса точности 5 по ГОСТ 520-89 с радиальным зазором по второй группе ГОСТ 24810-81 с моментом трения по первому ряду;

4М6-1000900 — подшипник шариковый радиальный однорядный 1000900 класса точности 6 по ГОСТ 520-89 с радиальным зазором по нормальной группе ГОСТ 24810-81 с моментом трения по четвертому ряду.

IV.Обозначение категорий подшипников

В зависимости от наличия дополнительных технических требований ГОСТ520-89 установлены три категории подшипников — А, В, С:

  • к категории А относятся подшипники классов точности 5, 4, 2, Т;
  • к категории В относятся подшипники классов точности О, 6Х, 6, 5 (с учетом дополнительных требований);
  • к категории С относятся подшипники классов точности 8, 7, О, 6.

По заказу потребителя допускается изготовление подшипников определенных классов точности в соответствии с требованием ГОСТ 520-89 без отнесения к категории А, В, С, при этом дополнительные требования, предусмотренные для подшипников категорий А, В, С, не устанавливаются.

Обозначение категорий А и В проставляют:

  • перед знаком зазора, при отсутствии требований по моменту трения и группе зазора отличной от нормальной, например А25-204;
  • перед классом точности, при отсутствии требований по моменту трения и нормальной группе зазора, например А5-205, при этом для подшипников класса точности 0 в обозначении проставляют знак О, например В0-205.

В условном обозначении подшипников категории А и В с дополнительными техническими требованиями перед знаком категории указывается знак (1,- 2, 3 и т.д.), обозначающий дополнительные технические требования. Знак дополнительных технических требований не маркируют на кольцах подшипников, а указывают в конструкторской документации, на коробке или бандероли, в товарно-сопроводительной документации подшипников, а также при их заказе.

В условном обозначении подшипников категории С категорию не указывают и не маркируют.

V. Обозначения, характеризующие материал деталей подшипников, конструктивные отличия и специальные технические требования.

Подшипники, отличающиеся от основного типа по материалам деталей, конструкции, покрытиям, зазорам, чистоте обработки, допускаемым отклонениям на размеры деталей и другим признакам, имеют следующие дополнительные обозначения, проставляемые справа от основного обозначения.

Дополнительные знаки обозначенияОтличительные признаки
при первом исполнениипри последующих исполнениях
1.АПодшипники, повышенной грузоподъемности
2.ББl,Б2,БЗ и т.д.Сепаратор массивный из безоловянистой бронзы
3.ГГl,Г2,ГЗ и т.д.Сепаратор массивный из черных металлов
4.ДДl„Д2,ДЗ и т.д.Сепаратор из алюминиевого сплава
5.ЕЕ1,Е2,ЕЗ и т.д.Сепаратор из пластических материалов
6.КК1,К2,КЗ и .д.Конструктивные изменения деталей подшипников
7.ЛЛl.Л2,ЛЗ и т.д.Сепаратор из латуни
8.РР1,Р2,РЗ и т.д.Детали подшипников из теплоустойчивых сталей
9.УУl,У2,УЗ и т.дДополнительные технические требования к чистоте обработки деталей, радиальному зазору, осевой игре, покрытиям и т.д.
10.XХl,Х2,ХЗ и т.д.Детали подшипников из цементируемых сталей
11.ЭЭl,Э2,ЭЗ и т.д.Детали подшипников из стали ШХ со специальными присадками
12.10Юl,Ю2,ЮЗ и т.д.Детали подшипников из нержавеющей стали
13.ЯЯl,Я2,ЯЗ и т.д.Подшипники из редко применяемых материалов (твердые сплавы, стекло, керамика и т.д.)
14.WW1,W2,W3 и т.д.Детали подшипников из вакуумированной стали
15.ННl„Н2,НЗ и т.д.Кольца и тела качения или только одно кольцо из модифицированной теплопрочной стали (кроме подшипников роликовых радиально-сферических двухрядных)
16.ММодифицированный контакт

VI. Обозначения специальных требований к подшипникам по шуму (вибрации).

Нормы шумности подшипников предусмотрены соответствующими нормалями, а также специальными ТУ. Подшипники в этом случае получают дополнительное обозначение: букву Ш и цифровой индекс (Шl, Ш2, ШЗ и т.д.).

По мере возрастания цифрового индекса требования к подшипнику по шуму в работе ужесточаются.

Обозначения этих специальных требований ставятся справа от основного условного обозначения подшипника после указаний о конструктивных отличиях (К), материале сепаратора (Д, Л, Е, Б) или колец (Ю, Х, P) и т.д. Например: 5-8322 ЛШ1, где 5 — класс точности упорного одинарного шарикоподшипника 8322, Л — сепаратор латунный, Ш1- норма шумности.

VII. Обозначение специального отпуска деталей подшипников.

При изготовлении подшипников с деталями из сталей ШХ15 и ШХ15-СГ с повышенным отпуском в условном обозначении подшипника ставится буква Т с цифровым индексом или без него.

Дополнительные обозначенияТТ1Т2ТЗТ4Т5
Температура отпуска колец, °С200225250300350410

Эти дополнительные обозначения ставятся справа от основного обозначения подшипника. Например: 75-205 ET2 — обозначение радиального однорядного шарикоподшипника 205, 5-го класса точности с радиальным зазором по 7-ой группе, пластмассовым сепаратором и температурой отпуска колец 240-260 °С.

VIII. Обозначение сортов смазки, закладываемой в подшипники закрытого типа при их изготовлении.

Подшипники закрытого типа, заполненные пластичной смазкой, имеют следующие дополнительные обозначения:

Дополнительные
обозначения
Марка смазки
С1ОКБ-122-7
С2ЦИАТИМ-221
С3ВНИИНП-210
С4ЦИАТИМ-221С
С5ЦИАТИМ-202
С6ПФМС-4С
С7ВНИИНП-271
С8ВНИИНП-235
С9ЛЗ-31
С10Е158
С11ВНИИНП-262, СИОЛ
С12ВНИИНП-260
С13ВНИИНП-281
С14ФИОЛ-2У
С15ВНИИНП-207
С16ВНИИНП-246
С17ЛИТОЛ-24
С18ВНИИНП-233
С19ВНИИНП-286
С20ВНИИНП-274
С21ЭРА
С22СВЭМ,(ВНИИНП-288)
С23ШРУС-4

Подшипники, заполняемые смазкой «ЦИАТИМ-201», дополнительного обозначения по смазке не имеют. Дополнительные обозначения, определяющие марку смазки, ставятся справа от основного условного обозначения подшипников после всех других обозначений. Например: 6-80018 ЮТС8.

IX. Обозначение специальных требований к точности изготовления шариков, роликов коротких цилиндрических, длинных цилиндрических и игольчатых.

1. Шарики (ГОСТ 3722-81)

Устанавливается 10 степеней точности шариков, обозначаемых в порядке снижения точности цифрами 3, 5, 10, 16, 20, 28, 40, 60, 100, 200. Степень точности указывается через дефис после номинального диаметра шарика.

Условное обозначение шариков, применяемых в подшипниках качения, дополняется буквой Н, проставляемой перед обозначением номинального диаметра шарика.

Условное обозначение шариков, поставляемых без сортировки на группы по диаметру, дополняется буквой Б, проставляемой перед обозначением номинального диаметра шарика.

Примеры обозначения шариков: Шарик 5,8-10 ГОСТ 3722-81 -шарик с номинальным диаметром 5,8 мм степени точности. 10.

Шарик Н 5,8-10 ГОСТ 3722-81 — шарик с номинальным диаметром 5,8 мм степени точности 10, применяемый в подшипниках качения.

Шарик 5,8-100 ГОСТ 3722-81 шарик с номинальным диаметром 5,8 мм степени точности 100 без сортировки по диаметру.

Примечание: В соответствии с ГОСТ 3722-81 по заказу потребителя допускается изготовление шариков, применяемых в виде отдельных деталей, с предельными отклонениями, отличающимися от указанных в таблице 2 ГОСТ 3722-81.

2. Ролики цилиндрические короткие (ГОСТ 22696-77)

Ролики имеют шесть степеней точности: I, II, IIА, III, IIIA, IV. Обозначение роликов, поставляемых без сортировки на группы по диаметру и длине, дополняется буквой Б, а роликов, поставляемых без сортировки только по длине, дополняется буквой Д, которые проставляются впереди степени точности.

Примеры обозначения коротких цилиндрических роликов:

10х14 Ш ГОСТ 22696-77 — ролики диаметром 10 мм и длиной 14 мм, Ш степени точности.

10х14ДШ ГОСТ 22696-77 — ролики диаметром 10 мм и длиной 14 мм Ш степени точности„ поставляемые без сортировки по длине.

10х14 БЩ ГОСТ 22696-77 — ролики диаметром 10мм и длиной 14 мм Ш степени точности, поставляемые без сортировки по диаметру и длине.

З. Ролики цилиндрические длинные (ГОСТ 25255-82)

По величине допускаемых отклонений от номинальных размеров и геометрической формы длинные цилиндрические ролики разделяются на три степени точности: I, II, Ш, указанные в порядке снижения точности.

Ролики изготовляются с плоскими торцами и применяются в виде отдельных деталей машин.

Условное обозначение роликов, поставляемых без сортировки на группы по диаметру и длине, дополняется буквой Б, а роликов, поставляемых без сортировки только по длине, дополняется буквой Д, которые проставляются впереди степени точности.

Примеры обозначения длинных цилиндрических роликов:

9х45 БП ГОСТ 25255-82 — ролик с номинальным диаметром 9 мм и длиной 45 мм с отклонениями по II степени точности без сортировки по диаметру и длине;

9х45 ДП ГОСТ 25255-82 — ролик с номинальным диаметром 9 мм и длиной 45 мм с отклонениями по II степени точности с сортировкой только по диаметру.

4. Ролики игольчатые (ГОСТ 6870-81)

По ГОСТ 6870-81 устанавливаются три степени точности игольчатых роликов, обозначенные в порядке снижения точности цифрами: 2, 3, 5. По форме торцов ролики изготовляются в двух исполнениях: А и В.

Пример обозначения игольчатых роликов:

2х15,8 А2 ГОСТ6870-81 — ролик игольчатый с номинальным диаметром 2 мм и длиной 15,8мм, исполнение А,2-ой степени точности.

Расчет ресурса шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников

Данный расчет определяет номинальный ресурс и динамическую радиальную грузоподъемность шариковых радиальных и радиально-упорных подшипников, соответствующий 90% вероятности безотказной работы, при применении широко используемых материалов, в нормальных условиях эксплуатации.

Онлайн расчет выполнен по ГОСТ 18854-2013 и ГОСТ 18855-2013. За рамками данных нормативных документов добавлена возможность учета влияния температуры и условий работы на ресурс подшипника. Влияние износа и коррозии на ресурс подшипника не рассматривается.

Двухрядные подшипники в этом расчете рассматриваются как симметричные.

Расчет можно вести двумя способами — по геометрическим характеристикам подшипника, либо по статической и динамической радиальной грузоподъемности, взятой из каталогов.

Исходные данные:

D — наружный диаметр подшипника, в миллиметрах;

d — внутренний диаметр подшипника, в миллиметрах;

Dw — номинальный диаметр шарика, в миллиметрах;

Dpw — диаметр окружности, проходящей через центры шариков, в миллиметрах;

z — число шариков в одном ряду подшипника;

α — угол между плоскостью, перпендикулярной оси подшипника и линией действия результирующей сил, передаваемых кольцом подшипника на шарик, в градусах;

Fr — радиальная нагрузка на подшипник, в ньютонах;

Fa — осевая нагрузка на подшипник, в ньютонах;

С0r — статическая радиальная грузоподъемность подшипника (статическая радиальная нагрузка, соответствующая расчетным контактным напряжениям в зоне контакта шарика с дорожкой качения 4200 МПа);

Сr — динамическая радиальная грузоподъемность подшипника (постоянная радиальная нагрузка, которую подшипник может выдержать в пределах номинального ресурса в 1000 000 оборотов);

Т — температура подшипника, в °C.

Расчет подшипника

Расчетная динамическая радиальная грузоподъемность подшипника:

Сr = bmfc(icosα) 0.7 z 2/3 Dw 1.8 при диаметре шарика Dw 0.7 z 2/3 Dw 1.4 при диаметре шарика Dw > 25,4 мм;

где i — число рядов тел качения;
bm и fc — коэффициенты по ГОСТ 18855-2013

Динамическая эквивалентная радиальная нагрузка:

Значения коэффициентов X и Y приведены в таблице 3 ГОСТ 18855-2013

Номинальный ресурс подшипника:

РЕСУРС ШАРИКОВЫХ РАДИАЛЬНЫХ И РАДИАЛЬНО-УПОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ

Расчет по геометрическим характеристикам

Наружный диаметр подшипника D, мм

Диаметр отверстия подшипника d, мм

Номинальный диаметр шарика Dw, мм

Диаметр центровой окружности Dpw, мм

Число шариков в одном ряду, z

Расчет по грузоподъемности

Статическая грузоподъемность С0r, Н

Динамическая грузоподъемность Сr, Н

Номинальный угол контакта α, град

Радиальная нагрузка на подшипник Fr

Осевая нагрузка на подшипник Fa

Рабочая температура подшипника Т, 0 С

Коэффициент безопасности Кσ

Однорядный радиальный подшипник

Двухрядный радиальный подшипник

Однорядный радиально-упорный подшипник

Двухрядный радиально-упорный подшипник

Динамическая эквивалентная радиальная нагрузка Pr, H

Динамическая радиальная грузоподъемность Cr, H

Диаметр шариков в подшипниках качения таблица

Рис.17. Повреждение сепаратора

Диагностирование неисправностей подшипников

Подшипники качения, имеющие повреждения на дорожках, телах качения или сепараторе генерируют силы, которые передаются на внешний корпус подшипника и окружающую его конструкцию. Эти силы могут быть по своей природе периодическими, непериодическими или случайными и часто проявляются на высоких частотах вибрации.
Дефекты подшипника проявляются на характерных частотах, одни из которых связаны с его геометрическими параметрами, а другие являются чисто случайными. Например, вибрационные характеристики, показанные на рис.18 были сняты на машине с неисправным шариковым подшипником. Как видно на графике, в спектре ускорения проявляются высокочастотные составляющие.
График зависимости энергии импульсов (gSE) от времени показывает, насколько высокочастотные вибрации подшипника нерегулярны или случайны по своей природе. Подобные графики, полученные с помощью виброанализатора, позволяют оценить флуктуацию или «скачки». амплитуды и частоты. Объяснить подобные явления можно, исследуя силы, генерируемые дефектами подшипника.
Подшипник с дефектами может генерировать вибрацию на 4-х типах частот: — на роторных частотах, кратных частоте вращения (частоты кинематического возбуждения);
— на собственных частотах;
— на суммарных и разностных частотах;
— на случайных частотах.
Ниже все они рассматриваются более подробно.


Рис. 18. Вибропараметры поврежденного подшипника: а) зависимость энергии пиков от времени ;
б) спектр виброускорения.

Роторные частоты
Неисправный подшипник генерирует вибрацию на следующих основных частотах, кратных частоте вращения:
— 1-я — частота вращения сепаратора;
— 2-я- частота вращения тела качения;
— 3-я- частота перекатывания тел качения по внешнему кольцу;
— 4-я- частота перекатывания тел качения по наружному кольцу.
Эти частоты можно вычислить, исходя из геометрических размеров элементов подшипника (диаметры тел и дорожек качения), а также количества тел качения, как показано на рис.19.
Вычисленные частоты не всегда точно совпадают с измеренными из-за проскальзывания шарика и несоответствия между реальным путем движения шарика и измеренным диаметром, который использовался в вычислениях.
Если Вы не знаете точно размеры подшипника, Вы можете по крайней мере оценить частоты перекатывания шарика по внутренней и внешней дорожкам.. Как правило, частота перекатывания по внутренней дорожки примерно равна 60 % от частоты вращения умноженной на число тел качения.
Предположим, что подшипник имеет 12 шариков и используется в машине, имеющей частоту вращения 3600 об/мин. Тогда для него, исходя из указанного правила, кратность частоты перекатывания по внутреннему кольцу от частоты вращения будет составлять 12х0,6=7,2, а сама частота равна 7.2ґ3600=25920 об/мин.
Что касается внешнего кольца, примерно 40% шариков проходят через заданную точку за каждый оборот вала. Оценочное значение частоты перекатывания шарика по внешнему кольцу для 12-ти шариков и частоты 3600 об/мин будет определяться как 0,4ґ12ґ(частота вращения) и составит 17280 об/мин.
Необходимо помнить, что подобные вычисления являются приближенными. Реальные частоты перекатывания могут значительно отличаться в зависимости от конфигурации подшипника.
В любом случае, знание частоты вращения шарика и частоты перекатывания часто полезно для анализа вибрации, возникающей в подшипнике, и для получения дополнительной информации о причине отказа. Например, если в подшипнике (с вращающимся внутренним кольцом) возник дефект на внутреннем кольце вследствие большого дисбаланса, при этом, в качестве первого признака его проявления в спектре вибрации скорее всего проявится частота перекатывания по внутреннему кольцу. Это связано с тем, что дисбаланс вызывает локальный дефект на кольце. Причина этого в том, что силы дисбаланса нагружают подшипник в ограниченной зоне кольца, где сила максимальна. При этом внешнее кольцо может разрушаться по всей длине окружности, пример такого разрушения приведен рис.20.
В противоположность сказанному, подшипник, подверженный действию внешних вибраций или в случае несоосности, вероятнее всего начнет разрушаться от внешнего кольца. Это значит, что частота перекатывания по внешнему кольцу первой проявит себя увеличением амплитуды по мере развития неисправности. Обратите внимание на вид дорожки, показанной на рис.21, она вызвана несоосностью.
При разрушении тел качения в результате неправильной смазки, перегрева или электрических повреждений (рис.22), первыми в спектрах вибрации увеличиваются кратности, соответствующие частоте вращения тел качения, а не частоте перекатывания
В некоторых случаях интересующие нас подшипниковые частоты можно обнаружить только путем тщательного анализа вибрации. Однако, в случае присутствия нескольких дефектов, разделить частоты, присущие тем или иным дефектам сложно. В этом случае требуется применение синхронного анализа для подавления паразитных составляющих.

Собственные частоты
Дополнительно к описанным частотам, ударное взаимодействие между телами и дорожками качения подшипника возбуждает колебания элементов машины и элементов подшипника на собственных частотах. Каждый элемент при ударном воздействии возбуждается на своей собственной частоте. Дефекты подшипника воздействуют ударными импульсами на различные части подшипника, заставляя их вибрировать по собственным формам колебаний.
Проявление собственных частот элементов подшипника достаточно тесно связано с роторными частотами. Но в отличие от частот кратных частоте вращения, вибрация на собственных частотах почти всегда порождается несколькими различными элементами подшипника, которые генерируют несколько различных частот различной амплитуды. Амплитуда на собственных частотах имеет тенденцию случайно флуктуировать.

Вращается внутреннее кольцо, внешнее кольцо — неподвижно.

Рис.19. Расчет частот кинематического возбуждения, генерируемых подшипником.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector